受限空間盾構(gòu)機(jī)平移空推施工技術(shù)

琚超

（中交二航局第三工程有限公司，江蘇鎮(zhèn)江212004）

1 引言

隨著城市地鐵線路的增加，地鐵線路規(guī)劃也更加復(fù)雜，地鐵項(xiàng)目設(shè)計(jì)更加多樣化。盾構(gòu)法隧道施工因其安全高效性在地鐵區(qū)間施工中應(yīng)用廣泛。盾構(gòu)機(jī)在完成一個(gè)區(qū)間的作業(yè)后需拆解轉(zhuǎn)場(chǎng)，一般是在吊裝口進(jìn)行全部工序，但是受場(chǎng)地或者線路規(guī)劃等原因的影響，部分情況下盾構(gòu)機(jī)需要平移、空推等輔助措施方能達(dá)到目的。在地鐵項(xiàng)目遍地開(kāi)花的今天，平移、空推技術(shù)應(yīng)用將越來(lái)越多，理論上比較成熟，并且盾構(gòu)機(jī)重量大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，作業(yè)空間狹小，實(shí)際操作上細(xì)節(jié)很重要。

2 項(xiàng)目概況

哈爾濱市軌道交通3 號(hào)線二期工程征儀路站—腫瘤醫(yī)院站區(qū)間右線采用土壓平衡盾構(gòu)施工，從征儀路站大里程端始發(fā)，到達(dá)腫瘤醫(yī)院站小里程端解體吊出。腫瘤醫(yī)院站受周邊建構(gòu)筑物限制，站臺(tái)板延伸至暗挖區(qū)間內(nèi)。接收端右線隧道主體結(jié)構(gòu)完成后，盾構(gòu)機(jī)需在出洞上接收架后，將盾構(gòu)機(jī)平移725mm，然后從隧道出洞口空推41.55m 至腫瘤醫(yī)院站內(nèi)盾構(gòu)井下方拆解吊出。盾構(gòu)區(qū)間接收端分別為CRD 工法、三臺(tái)階法、中洞法暗挖段。盾構(gòu)機(jī)盾體直徑為6.24m，刀盤(pán)直徑為6.27m，刀盤(pán)至螺旋機(jī)端頭長(zhǎng)度為11.216m，刀盤(pán)至盾尾的長(zhǎng)度為8.8m。前端距離側(cè)墻1 895mm,后端距離墻1 500mm，左右距離側(cè)墻2 125mm。施工作業(yè)面空間狹小，操作起來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)較大，施工工藝需細(xì)化完整。

3 施工技術(shù)

3.1 預(yù)埋件安裝

在平移空推作業(yè)前，提前預(yù)埋吊鉤和鋼板，用于鋼板、接受架、液壓泵站等安裝和定位。在CRD 法及中洞法拱頂澆筑時(shí)預(yù)埋16 根φ25mm 吊鉤用于材料及設(shè)備運(yùn)輸；中洞法混凝土回填時(shí)預(yù)埋92 塊300mm×200mm×20mm 鋼板用于空推段鋼軌安裝，鋼板間距3m，布置4 排；CRD 法斷面仰拱澆筑時(shí)預(yù)埋8 塊1 000mm×300mm×20mm、4 塊500mm×300mm×20mm的鋼板用于盾構(gòu)機(jī)平移及空推鋼板固定，預(yù)埋2 塊500mm×500mm×20mm 的鋼板用于為盾構(gòu)機(jī)平移千斤頂提供反力支撐。預(yù)埋鋼板和吊鉤位置應(yīng)準(zhǔn)確，安裝后澆筑混凝土前技術(shù)人員復(fù)核位置，測(cè)量人員復(fù)核標(biāo)高。

3.2 場(chǎng)地整平

考慮隧道仰拱澆筑面的平整度并不能完全達(dá)到盾構(gòu)機(jī)平移的要求，鋪設(shè)20mm 黃砂進(jìn)行場(chǎng)地整平，平移鋼板鋪在黃砂上（鋼板、黃砂鋪設(shè)范圍為盾構(gòu)機(jī)平移段）；鋪墊層太厚會(huì)造成基礎(chǔ)過(guò)軟，在盾構(gòu)平移過(guò)程中因重壓導(dǎo)致鋼板變形，過(guò)薄則會(huì)無(wú)法保證鋼板鋪設(shè)面的水平度。整平時(shí)嚴(yán)格控制填充后的高程與坡度，保證填充底板頂面平整。盾構(gòu)平移鋼板與前期預(yù)埋鋼板間進(jìn)行滿焊，平移鋼板間進(jìn)行坡口焊接，焊接完成后打磨平整。鋼板由定制小車(chē)運(yùn)輸進(jìn)洞，通過(guò)預(yù)埋吊鉤安裝至指定位置。

3.3 接收架定位

接收架從盾構(gòu)井吊至車(chē)站底中洞法洞口處，通過(guò)前期軌道及預(yù)埋吊鉤運(yùn)送至接收端洞口處。測(cè)量放線確定接收托架位置，接收架兩側(cè)均采用3 組由3 塊20mm 厚鋼板焊接成的反力支撐與下部鋼板滿焊，避免盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞時(shí)接收托架側(cè)向滑移?？v向采用2 組由3 塊20mm 厚鋼板焊接成的反力支撐與下部鋼板滿焊，防止盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞過(guò)程中接收托架向前滑移。

3.4 安裝平移設(shè)施

盾構(gòu)機(jī)到達(dá)指定位置后，斷開(kāi)盾構(gòu)機(jī)與后配套臺(tái)車(chē)及各個(gè)管路連接。將管片拼裝機(jī)復(fù)位至0°，拼裝機(jī)大臂油缸伸出300mm 后進(jìn)行固定，用I20a 工字鋼固定油缸根部及伸出前部，防止油缸因無(wú)固定措施發(fā)生自動(dòng)伸縮情況。

在接收托架第二根和第九根橫梁位置安裝2 個(gè)100t 平移頂推千斤頂，以1 組由3 塊鋼板焊接而成的反力支撐與下部鋼板滿焊作為底座，在接收托架另一側(cè)安裝限位裝置，限位裝置為I20a 工字鋼，滿焊在鋼板上防止接收托架平移超量。

3.5 平移盾構(gòu)機(jī)

平移盾構(gòu)機(jī)前，應(yīng)確定盾構(gòu)機(jī)的螺旋輸送機(jī)與洞門(mén)鋼環(huán)不會(huì)發(fā)生干涉，同時(shí)，將平移位置均勻涂抹潤(rùn)滑油脂，減小接收托架與鋼板間的摩擦力，經(jīng)過(guò)計(jì)算盾構(gòu)機(jī)摩擦力885kN，考慮1.5 倍安全系數(shù)，每個(gè)千斤頂分?jǐn)?64kN，100t 千斤頂能夠滿足施工要求[1]。檢查完頂推千斤頂及限位裝置安裝牢固程度后，開(kāi)始盾構(gòu)機(jī)平移施工。施工過(guò)程中嚴(yán)格控制千斤頂頂推速度，千斤頂行程為1m，千斤頂頂推速度嚴(yán)禁大于10mm/min。在頂推過(guò)程中嚴(yán)密監(jiān)視盾構(gòu)機(jī)及接收托架姿態(tài)，若發(fā)生盾構(gòu)機(jī)及接收托架姿態(tài)異常立即停止頂推，查明原因并給予解決。

3.6 安裝空推設(shè)施

盾構(gòu)機(jī)平移完畢后，由專(zhuān)業(yè)測(cè)量人員復(fù)核盾構(gòu)機(jī)位置，避免盾構(gòu)機(jī)空推過(guò)程與中洞法斷面?zhèn)葔Πl(fā)生剮蹭。復(fù)核完畢后安裝盾構(gòu)機(jī)限位裝置，再安裝空推千斤頂，鋼板段空推使用100t 普通千斤頂，進(jìn)入中洞法隧道后空推用100t 夾軌千斤頂。

3.7 盾構(gòu)機(jī)空推

在空推實(shí)施前，先將軌道上均勻涂抹潤(rùn)滑油脂，減小接收托架與鋼軌間的摩擦力。CRD 法暗挖隧道空推步驟如下：安裝千斤頂反力支撐；千斤頂行程達(dá)到80%后停止空推；重新安裝千斤頂反力支撐，繼續(xù)推進(jìn)。重復(fù)步驟直至盾構(gòu)機(jī)及接收托架完全進(jìn)入中洞法空推斷面。

由CRD 法斷面空推至中洞法斷面過(guò)程中接收托架底部承托裝置由鋼板變?yōu)殇撥?，如何做好空推過(guò)程中的過(guò)渡尤為關(guān)鍵，鋼軌鋪設(shè)標(biāo)高同鋼板鋪設(shè)標(biāo)高相同，將鋼板插入承托鋼板與鋼軌之間縫隙，對(duì)接縫處進(jìn)行滿焊后用角磨機(jī)打磨平順，均勻涂抹潤(rùn)滑油脂減小摩擦力。空推至過(guò)渡面時(shí)嚴(yán)格控制千斤頂頂推速度，測(cè)量人員時(shí)刻監(jiān)測(cè)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)。

中洞法段空推時(shí)接收托架在鋼軌上滑動(dòng)，為防止發(fā)生偏移，需在被頂推至鋼軌位置時(shí)采取限位措施。中洞法斷面空推施工使用盾構(gòu)機(jī)空推軌道夾持裝置，盾構(gòu)空推軌道夾持裝置與工作軌道是通過(guò)夾鉗夾持固定的，盾構(gòu)機(jī)在接收架限位完畢后，此時(shí)，將夾持機(jī)構(gòu)安裝在軌道上，通過(guò)法蘭盤(pán)與空推千斤頂相連，在液壓泵站及控制器控制下實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)空推工作。夾軌器配套空推千斤頂行程1m，每一循環(huán)空推距離不超過(guò)千斤頂行程80%，共計(jì)31 個(gè)循環(huán)可將盾構(gòu)機(jī)及接收架推出中洞法斷面，到達(dá)盾構(gòu)機(jī)吊裝口進(jìn)行盾體的拆解吊裝。

4 結(jié)語(yǔ)

盾構(gòu)機(jī)機(jī)體重量大，施工時(shí)需考慮偏位翻轉(zhuǎn)等不利因素。特別是在類(lèi)似于本項(xiàng)目的受限空間作業(yè)時(shí)，施工人員作業(yè)空間狹小，安全風(fēng)險(xiǎn)極大。同時(shí)，施工各環(huán)節(jié)必須在作業(yè)前詳細(xì)考慮清楚，每道工序的順序錯(cuò)誤、預(yù)埋件安裝錯(cuò)誤或者施工段標(biāo)高差異均會(huì)導(dǎo)致施工難度成倍數(shù)的增大，甚至可能造成整個(gè)施工流程的失敗。因此，在受限空間平移空推作業(yè)前，必須采用“頭腦風(fēng)暴”，召集項(xiàng)目所有專(zhuān)業(yè)人士詳細(xì)梳理整個(gè)施工流程，對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行排查，確保施工正常高效完成。